УСТАНОВКА НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ ПЛАСТИН С ВЫСТУПАМИ Российский патент 1997 года по МПК B22D11/06 

Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано при изготовлении анодов из меди, никеля и других цветных металлов, предназначенных для электролитического рафинирования.

Известна установка непрерывной разливки медной полосы, содержащая устройство подачи медного расплава, вертикальный стационарный графитовый кристаллизатор, вытягивающее устройство (см. выл. заявку Японии N 4-258347 от 1991, кл. В 22 D 11/00).

Недостатком известной установки применительно к производству анодов является то, что необходимо дополнительное оборудование для изготовления из этой полосы штамповкой, резанием или другими методами готовых анодов.

Известна установка непрерывного литья анодов с ушками, содержащая устройство подачи расплава, горизонтальный подвижный кристаллизатор, образованный двумя водоохлаждаемыми замкнутыми лентами из нержавеющей стали и боковыми ограничителями (см. патент США N 4150711 от 1977, кл. В 22 D 11/06).

Недостатком известной установки является недостаточное качество непрерывнолитых анодов, так как гибкость верхней и нижней лент приводит к недопустимым для анодов неточностям размера по толщине. В результате того, что верхняя и нижняя ленты, а также боковые ограничители выполнены с возможностью независимого друг от друга движения, получается неодинаковое на готовом аноде положение ушек. Кроме того, ленты быстро изнашиваются, так как расплав меди попадает непосредственно на ленты, что повышает их стоимость, увеличивает время на их замену, что при непрерывном производстве нежелательно.

Наиболее близкой по технической сущности является установка для производства плоских анодных пластин для электролитического рафинирования меди, содержащая устройство подачи расплава меди, состоящий из охлаждаемого вращающегося цилиндра и бесконечной ленты подвижный кристаллизатор, вытягивающее, выпрямляющее, режущее устройства. Во вращающемся цилиндре выполнен желоб равный ширине и толщине производимых анодов, а на цилиндрической поверхности имеются соответствующие ушкам вогнуто-выпуклые участки (см. акцептованную заявку Японии N 3-18536 от 1991, кл. В 22 D 11/08).

Недостатком известной установки является отсутствие ее стабильной работы. Бесконечная стальная лента под действием расплава меди (температура около 1200^oC быстро выходит из строя, необходимо часто останавливать непрерывное производство для ее замены. Кроме того, по непонятным причинам лента в процессе непрерывной разливки, случается, неожиданно рвется.

Еще один недостаток заключается в том, что после вытягивающего устройства необходимо выпрямляюще-сглаживающее устройство для придания плоскостности готовому аноду.

Сказанное приводит к снижению производительности установки непрерывной разливки анодных пластин с выступами.

Технический эффект при использовании предлагаемого изобретения заключается в улучшении качества непрерывнолитых анодных пластин и повышении производительности установки непрерывной разливки анодных пластин с выступами.

Указанный технический эффект достигается тем, что установка непрерывной разливки анодных пластин с выступами содержит устройство подачи расплава, подвижный кристаллизатор, вытягивающее и режущее устройства, что кристаллизатор установлен вертикально и состоит из подвижных узких и неподвижных широких стенок, причем узкие стенки выполнены в виде звеньев бесконечной цепи, в которых выполнены пазы, образующие выступы заданной конфигурации, расположенные друг друга.

То, что кристаллизатор установлен вертикально, позволяет металлу затвердевать в наиболее благоприятных условиях
равномерный отвод тепла по периметру заготовки вследствие равномерного давления столба жидкого расплава на стенки кристаллизатора;
нет несимметричного воздействия силы тяжести формирующейся заготовки на расплав и корочку заготовки в кристаллизаторе.

Неподвижность широких стенок обеспечивает простоту конструкции, облегчает контроль за технологическим процессом литья и позволяет отводить более 90% тепла, отводимого кристаллизатором.

Достоинство подвижных узких стенок кристаллизатора в том, что они исключают трение между формирующейся корочкой и стенками.

Узкие стенки, выполненные в виде звеньев бесконечной цепи с содержащимися в них пазами, расположенными друг против друга и образующие выступы заданной конфигурации, перемещаются со скоростью литья и позволяют получить готовые анодные пластины с выступами без дополнительных устройств и необходимого качества.

Анализ научно-технической и патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков заявляемой установки с отличительными признаками известных технических решений. На основании этого делается вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень".

Ниже дан вариант осуществления изобретения, со ссылкой на чертеж, на котором показан вид спереди установки непрерывной разливки анодных пластин с выступами.

Установка непрерывной разливки анодных пластин с выступами содержит устройство подачи расплава 1, вертикальный кристаллизатор с неподвижными широкими стенками 2 и подвижными узкими стенками 3, выполненными в виде звеньев бесконечной цепи и содержащими пазы 4, вытягивающее устройство 5 и режущее устройство 6.

Установка работает следующим образом.

Расплав металла 7 подается из устройства 1 в вертикальный кристаллизатор, образованный широкими неподвижными водоохлаждаемыми стенками 2 и узкими стенками 3. Узкие стенки 3, выполнены в виде звеньев бесконечной цепи, прижимаются к широким стенкам 2 с помощью подпружиненных роликов 9 и приводятся в движение электроприводом. Звездочки 8, служащие направляющими бесконечных цепей 3, связаны между собой жестко. Сформировавшийся слиток 10 вытягивается устройством 5 и направляется в режущее устройство 6. Там он разрезается на готовые пластины.

Применение предлагаемого технического решения позволит сделать качественный скачок в производство анодов из цветных металлов, так как существенно улучшится качество анодов по надежности ушек, качеству структуры литого материала, по таким показателям как точность геометрических размеров и массы анода.

Кроме того, существенно улучшится надежность работы установки непрерывного литья и снизятся расходы на ее обслуживание.

Использование: цветная металлургия, при изготовлении анодов из меди, предназначенных для электролитического рафинирования. Установка снабжена двумя неподвижными пластинами, образующими широкие стенки кристаллизатора, установленными между подвижными бесконечными лентами. Бесконечные ленты, выполненные из звеньев с пазами, образующими выступы заданной конфигурации. 1 ил.

Установка непрерывной разливки пластин с выступами, содержащая устройство подачи и кристаллизатор, состоящий из двух вертикальных подвижных бесконечных лент, выполненных из звеньев с пазами, образующими выступы заданной конфигурации, причем звенья с пазами расположены симметрично друг против друга с заданным шагом по длине лент, отличающаяся тем, что она снабжена двумя неподвижными пластинами, образующими широкие стенки кристаллизатора, установленными между подвижными бесконечными лентами.